郑州市科学大道-西三环互通立交工程场地地质分析

郑州市科学大道-西三环互通立交工程场地地质分析

1北三环、西三环及西三环段科学大道与西三环路互联互通的交叉口工程位于郑州西三环、北三环和西三环路交叉口的交叉口。如图1所示，这是三个平面的交叉口。北三环、西三环及西三环延长线规划为城市快速路,科学大道规划为城市交通性主干道。该立交作为郑州市快速路网与地方城市道路衔接转换的重要节点立交,同时也是城市快速路与城市主干路相交的重要节点立交。该立交的建设不仅为沟通高新西区与环城快速路提供了最便捷的通道,同时可以贯彻落实郑州中心城区快速路系统总体规划思路。2互通立交设计方案该互通立交工程场地地貌单元为黄河冲积平原,场地地形整体平坦,地面高程为98m～107m左右。本立交桥址勘探期间,在场地内及其附近未发现对工程有影响的不良地质作用,如塌陷、采空区、地面沉降、地裂等;也不存在影响地基稳定性的不良地质现象,如沟滨、古河道、古墓穴及防空洞等。立交西北象限有贾鲁河桥,宽40m,长80m;立交东侧紧接郑北跨线大桥。在进行互通立交型式选择和匝道布设时,应在满足功能需要的前提下,尽量利用既有构造物,节省工程投资。征得规划及相关部门的意见后,互通方案设计需保留既有环形平面交叉环岛内高新技术产业开发区雕塑,拆除交叉口东北象限的中国石化加油站,同时既有贾鲁河桥按完全利用考虑,应与郑北跨线大桥完全衔接。3交通量预测模型根据郑州市城市空间发展及路网规划,结合产业布局,对科学大道立交2010年、2020年、2030年的交通量预测如图2所示。从立交转向交通量预测可以得出,西三环-北三环(环路交通)、高新技术产业园区-中心城区(西南方向)为主要交通流向,其余方向均为次要交通流向。4项目功能定位根据郑州市城市总体规划,结合区域路网规划,通过分析立交在区域路网中的位置,确定该立交的功能定位:本项目功能上将承担三环快速路和科学大道方向的交通转换功能,特别是要实现西三环、北三环与科学大道之间的互通,以实现三环快速路与高新西区之间的快速联动功能。同时,立交范围内辅道应相互连通,构成网络,疏解沿线地方单位的进出交通,合理组织公共交通。5附加类型选择5.1立交型式设计分析该互通式立交型式的合理选择应综合考虑出入交通量、相交道路等级及车道数、交通组成、计算行车速度、投资估算、用地范围、地形条件、交通条件、环境条件、拆迁可能性、相交道路角度、将来的远景发展等相关因素。因此,在设计过程中,立交型式的选择重点考虑了以下因素:a)满足交通功能需要,与立交等级、性质、任务和交通量相适应;b)立交造型美观,与立交所处的地形、地物及环境相适应;c)立交主要道路与次要道路、主要交通流向与次要交通流向相结合;d)立交选型与定位相结合,近期需求与远期规划相结合;e)立交范围内辅道应相互连通、构成网络,以疏解沿线地方单位进出交通,合理组织公共交通。5.2交通流场的选择原则立交方案设计的指导思想是:a)根据规划要求,该立交桥桥型力求造型美观、轻巧、大方,以简洁、流畅、适用为原则,在满足交通功能的前提下,使立交桥成为城市环境的新景观;b)主要交通流向车辆转换应快速直捷,地面辅道应相互沟通;c)为降低投资,尽量利用既有道路、桥梁;d)立交型式的选择尽量与交叉口处高新技术开发区的标志性建筑相协调,立交方案要尽量利用既有贾鲁河桥,与规划贾鲁河相协调,要能与郑北大桥改造方案衔接。5.3围内相关控制系统建筑物设计方案根据立交转向交通量的预测,合理利用立交范围内相关控制性建筑物,结合该立交总体设计要求以及相关主要技术标准,经过认真论证,从众多方案中选出两个方案进行探讨和完善。5.3.1立交范围内区域道路互通交道设计该方案为半定向型的四路交叉三层部分互通式立交。科学大道主线利用既有道路改造布置在地面层,三环快速路高架桥、西三环延长线左线布置在第二层,西三环延长线右线布置在第三层,保证直行交通直捷。根据转向交通流量大小,将南←→西(西三环←→科学大道)设计为定向匝道;将北→东(西三环延长线→北三环)设计为半定向匝道;西→北(科学大道→西三环延长线)方向交通通过区域路网或地面辅道解决;立交东端预留一对上下匝道接口,远期与蓝天路沟通。立交范围内主线两侧均设置地面辅道,并设置两个下穿通道FD3、FD7下穿科学大道主线,该通道桥净空按3.5m考虑,与科学大道两侧地面辅道相互沟通。这样使得整个立交范围内区域道路互相沟通,解决了该范围内机动车、非机动车、行人间的交通组织问题。该方案效果图如图3所示。5.3.2地面交通与地面辅道该方案为定向+环形匝道的四路交叉三层部分互通式立交。立交布置型式与方案一的主要区别在于以下几个方面:a)三环快速路由高架快速路改为地面快速路,科学大道分修右线由地面道路改为高架桥;b)北→东(西三环延长线→北三环)匝道由半定向匝道改为环形匝道;c)通过地面辅道与规划道路的沟通,解决该立交与快速路辅道间的交通转换、立交附近单位及居民进出交通以及非机动车的交通问题;地面辅道相互间沟通不直接,只能通过科学大道主线及三环快速路上的调头车道沟通。该方案效果图如图4所示。5.4改三方案二:三元快速路立交桥方案一的优点:地面辅道道路沟通便捷,完全利用了既有贾鲁河,技术标准较高(最小半径为105m),功能全,交通顺畅,造型美观大方。方案一的缺点:施工三环快速路高架桥对交通有一定影响,建安费为3.05亿元,相对较高。方案二的优点:完全利用了既有三环快速路,能基本满足立交的交通功能要求。方案二的缺点:技术标准相对较低(环型匝道半径为60m),地面辅道的沟通没有方案一便捷,交通组织较差,只能利用部分既有贾鲁河桥,建安费为2.61亿元,相对较低。通过以上技术经济比较,在立交的技术标准、交通功能、地面辅道沟通便捷性、对既有建筑物影响等方面,方案一具有较突出的优势,故推荐方案一为设计方案。6互通式立交图18互通式立交的方案比选和设计是一项多层次、多目标、多因素的系统工作,需要从众多的备选方案中,结合路网规划、交通量预测成果、建设场地地形、地质、地物等建设条件,从工程投资、环境景观等多方面综合分析,全面衡量,从中选取交通功能完善、布局紧凑美观、与既有工程接合良好、造价相对较省的互通式立交方案。目前,该立交已经建成通车,成为高新西区交通转换的重要节点,同时成为该地区重要的景观建筑物。在工程设计实践中,笔者主要有以下几点体会:a)互通式立交的方案设计应与拟建场址既有控制物衔接,最大限度地利用既有构造物;b)互通式立交的总体布局应合理,满足相关规划要求,做到功能完善,在满足功能的前提下,根据转向交通量的大小,采用区域路网或